2.4　锡、锑、砷

希腊和罗马的冶金工匠们发现，锡的供应不足且很难获得。近东地区溪流锡和矿脉锡早就消耗殆尽，因此必须从中欧和西欧进口这种金属。主要来自西班牙北部、布列塔尼和康沃尔的锡，对于古典时期的冶金起着必不可少的作用，相关的贸易频繁进行。那时，所谓的“不列颠金属”是从埃及再出口到索马里甚至到印度的。自早期青铜时代起，西班牙的矿产就开始被开采，一直持续到罗马时期，直至250年矿藏枯竭。布列塔尼的矿开始开采时间在公元前500年，但可能因为西班牙人的竞争而很快就被废弃。同时期在科尼什所炼的锡好像进入了国际贸易，至少持续到恺撒时代。有证据表明，在罗马帝国早期，锡的产量有所下降，可能是因为溪流锡矿的储备耗尽了。但当3世纪人们开始从脉矿中提炼金属锡时，科尼什矿曾经的重要地位就重新显现出来，打破了1世纪和2世纪期间葡萄牙和西班牙加利西亚人的垄断。

从锡矿石（锡石SnO2）中提取锡的方法，几乎没有什么变化。当溪流锡矿还够用时，只需要加入木炭进行简单的熔炼就可以得到金属锡。若用脉矿中的锡矿石，初始的焙烧温度须达到600—700℃，以便在熔炼前除去像硫、砷这样的易挥发成分，古代的冶金工匠对这项操作掌握得很好，熔炼过程中一般添加石灰作助熔剂。

为了淘洗溪流中的锡矿，罗马人在西班牙建造了大型的水渠，生产了数百万吨的锡。从康沃尔进口来的锡被浇铸成H形的锭，重量刚好适合吊在驮重的牲畜两侧。保留下来的古老熔炉的遗迹表明，当时获得的金属纯度相当高，代价是挥发和残渣造成了很严重的金属流失。对科尼什和西班牙的锡和铅的分析表明，它们的纯度通常可达到99.9%以上。

锡的主要用途是制造青铜器，锡铅合金也几乎同样重要，常用作各种用途的焊料［17］。从罗马时代起，它也被用作家用器皿和其他东西的白镴，白镴通常约含70%的锡和30%的铅。在中世纪，有的合金仅含5%—15%的锡，后来普遍达到80%—85%。我们还被告知，“在高卢地区发现的一种方法，就是把白铅（也就是锡）镀在青铜器上，以使它们在外观上极像银”［18］。这可以通过把青铜器件浸入熔化的合金，例如黄铜、铅和锡组成的混合熔化物中实现。古代术语中把锡叫作“白铅”，把铅叫作“黑铅”，把锑也常叫作“铅”以后，这种情况就更加混乱了，尽管铅更正确的术语应该是plumbum cinereum。古人也把锑称作stimmi，这个名字既用于金属也用于矿石——辉锑矿（Sb2S3）。

在古典时期以前，简单地通过加木炭熔炼辉锑矿，偶尔会得到金属锑，这种方法在古典时期一直没有太大改变。锑青铜在史前欧洲（匈牙利、高卢）经常使用，到古典时期还经常发现一些用锑代替锡的青铜器。和砷一样，锑在早期炼金术士的实验中占有举足轻重的地位。

砷通常以硫化物形式存在（如雄黄As2S2和雌黄As2S3），一般都与其他金属硫化物天然伴生在一起，这就使得砷成为最早时期出现的合金成分之一。砷几乎没有什么用处，因为它几乎没有什么冶金的价值，只能增加合金的脆性。然而，砷的化合物可以制成颜料、医药处方的成分和毒药。